24. Червячные передачи. Основные кинематические соотношении, к.П.Д. Передачи.

Во время работы червячной передачи витки червяка скользят по зубьям червячного колеса. Скорость скольжения направлена по касательной к винтовой линии делительного цилиндра червяка и определяется из параллелограмма скоростей

Как видно из формулы, всегда us> u1. Большое сколь¬жение в червячной передаче повышает изнашиваемость зубьев червячного колеса, увеличивает склонность к заеданию.

Передаточное число червячной передачи определяют по условию, что за каждый оборот червяка колесо поворачивается на число зубьев, равное числу витков червяка:

где и — угловые скорости червяка и колеса;

z₁ и z₂ — число витков червяка и число зубьев колеса.

На практике в силовых передачах применяют червяки с числом витков z₁ = 1; 2; 4. С увеличением z₁ возрастают технологические трудности изготовления передачи и увеличивается число зубьев червячного колеса z₂. Число витков червяка z₁ зависит от передаточного числа и.

Во избежание подреза основания ножки зуба в процессе нарезания зубьев принимают z2?26. Оптимальным является z₂ = = 40...60. Диапазон передаточных чисел в этих передачах u = 10...80.

25. Червячные передачи. Геометрические параметры.

О сновные геометрические размеры червяка:

- угол профиля витка в осевом сечении 2а = 40°

- расчетный шаг червяка

- откуда расчетный модуль ,

- ход витка

где z₁ — число витков червяка;

- - высота головки витка червяка и зуба колеса;

- - высота ножки витка червяка и зуба колеса;

- - делительный диаметр червяка, т. е. диаметр такого цилиндра червяка, на котором толщина витка равна ширине впадины,

где q — число модулей в делительном диаметре червяка или коэффициент диаметра червяка.

Чтобы червяк не был слишком тонким, q увеличивают с уменьшением m. Тонкие червяки при работе получают большие прогибы, что нарушает правильность зацепления.

Длина нарезанной части червяка зависит от числа витков.

Основные геометрические размеры червячного колеса

- диаметр вершин витков ,

- диаметр впадин витков ,

- делительный диаметр

- диаметр вершин зубьев

- диаметр впадин колеса

- межосевое расстояние — главный параметр червячной передачи

где - коэффициент смещения инструмента,

- наибольший диаметр червячного колеса

Ширина венца червячного колеса зависит от числа витков червяка: В ГОСТе рекомендуются сочетания параметров z1, z2, q, m, обеспечивающие при стандартных межосевых расстояниях получение различных передаточных чисел u..

26. Материалы червяка и колеса

Червяк и колесо должны образовывать антифрикционную пару, обладать высокой прочностью, износостойкостью и сопротивляемостью заеданию ввиду значительных скоростей скольжения в зацеплении.

Червяки изготовляют из среднеуглеродистых сталей марок 40, 45, 50 или легированных сталей марок 40Х, 40ХН с поверхностной или объемной закалкой до твердости 45...53 НКСЭ. При этом необходима шлифовка и полировка рабочих поверхностей витков. Хорошую работу передачи обеспечивают червяки из цементуемых сталей (15Х, 20Х и др.) с твердостью после закалки 56...63 НКСЭ Зубчатые венцы червячных колес изготовляют преимущественно из бронзы, причем выбор марки материала зависит от скорости скольжения у5 и длительности работы.

При высоких скоростях скольжения (Us = 5...25 м/с) и длительной работе рекомендуются оловянные бронзы марон БрО10Ф1, БрО10Н1Ф1, которые обладают хорошими противозадирными свойствами. При средних скоростях скольжения (Us = 2...5 м/с) применяют алюминиевую бронзу марки БрА9ЖЗЛ. Эта бронза обладает пониженными противозадирными свойствами, поэтому применяется в паре с закаленными до твердости ?45НRСЭ шлифованными и полированными червяками. В отдельных случаях ее применяют до Us = 8 м/с. При малых скоростях скольжения (Us<2 м/с) червячные колеса можно изготовлять из серых чугунов марок СЧ12 СЧ15 и др. При выборе материала колеса предварительно определяют ожидаемую скорость скольжения по эмпирическое формуле

Практика показала, что срок службы бронзовых венцов червячных колес сильно зависит от способа отливки заготовок. Большее сопротивление изнашиванию оказывают зубья венцов, отлитых центробежным способом.